Люди науки
Дмитрий Владимирович Скобельцын
(К 120-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ)
АкадемикД.В. Скобельцын (1892-1990).
Выдающийся советский физик-экспериментатор, специалист в области космических излучений и физики высоких энергий академик Дмитрий Владимирович Скобельцын родился 24 ноября 1892 г. в Санкт-Петербурге. Его отец, Владимир Владимирович, работал лаборантом в физической лаборатории Петербургского университета, а с 1899 г. стал профессором Электротехнического института. Впоследствии он - профессор, затем - декан и, на-
46
конец, директор Петроградского политехнического института.
В 1910 г. Дмитрий Владимирович окончил Тенишевское училище, известное высоким уровнем обучения. В том же году он поступил в 'Петербургский политехнический институт, однако после первого курса перешел на физико-математический факультет Петербургского университета, который окончил в 1915 г. Его оставили на кафедре физики для подготовки к профессорской деятельности. Дмитрий Владимирович начал педагогическую работу сначала в Женском медицинском институте в качестве ассистента, а с 1916 г. - в Петроградском политехническом институте. В 1925-1939 гг. он работал в Ленинградском физико-техническом институте. В 1929-1931 гг. Д.В. Скобельцын был в научной командировке в Париже, где стажировался в Радиевом институте в Лаборатории им. П. Кюри.
В 1938 г. Дмитрия Владимировича назначили заведующим отделом космических лучей в Физическом институте им. П.Н. Лебедева АН СССР (ФИАН), затем заведующим Лабораторией атомного ядра. В 1939 г. Д.В. Скобельцын был избран членом-корреспондентом, в 1946 г. - действительным членом Академии наук СССР. В 1946 г. он создал Научно-исследовательский физический институт (НИФИ-2) в Московском государственном университете. Здесь получила "путевку в жизнь" значительная часть наших специалистов по атомному ядру и атомной энер-
© Панасюк М.И., Романовский Е.А.
гетике. В 1951 г., после смерти академика С.И. Вавилова, Д.В. Скобельцына избрали директором ФИ АН, на этом посту он оставался до 1973 г. Оставив директорский пост, Дмитрий Владимирович стал советником дирекции, почетным председателем Ученого совета Института, а затем почетным директором ФИАН.
К исследовательской работе Д.В. Скобельцын приступил в 1924 г. под влиянием одного из самых ярких научных событий того времени - открытия комптон-эффекта (1923). Результаты, подтвердившие представления А. Эйнштейна о корпускулярной природе излучения, были встречены скептически. Обнаруженные Ч. Вильсоном в 1896 г. следы электронов отдачи, вызванные рассеянием рентгеновских лучей, не позволяли раскрыть механизм этого явления, так как энергия этих электронов была слишком мала. Дмитрий Владимирович предложил использовать для изучения электронов отдачи в камере Вильсона гамма-лучи радия. Первые его визуальные наблюдения с пучком лучей дали качественное подтверждение картины, вытекавшей из корпускулярной модели. Магнитное поле он применил позже, вначале лишь для того, чтобы улучшить условия для наблюдения электронов отдачи, возникавших в газе камеры. Это методическое улучшение привело к выдающимся результатам. Фотографии показали, что при энергии электронов порядка 0,5 МэВ и выше можно по измеренной кривизне следа с достаточной точностью определить энергию частицы.
Сначала в Ленинграде, а затем в лаборатории М. Склодовской-Кюри в Париже Д.В. Скобельцын выполнил обширную программу исследований методом камеры Вильсона в магнитном поле механизма комптон-эффекта, а также по спектроскопии гамма-лучей. Он первым провел наиболее прямую и достоверную проверку существования импульса у фотона. В опытах по исследованию углового распределения комптон-электронов он получил
первое подтверждение теории углового распределения Клейна - Ниши-ны - Тамма. Работы Д.В. Скобельцына стали надежной экспериментальной основой квантовой электродинамики. Наблюдение комптон-эффекта с помощью камеры Вильсона в магнитном поле привело Дмитрия Владимировича к открытию двух замечательных явлений. Во-первых, он обнаружил на фотографиях частицы с энергией, значительно превышающей энергию частиц радиоактивного источника (гамма-квантов). Такие частицы он считал космическим излучением и количественно объяснил распределением в атмосфере ионизации, наблюдавшейся В. Гессом. Д.В. Скобельцын выяснил природу космических лучей: они состоят преимущественно из заряженных частиц высокой энергии. Не случайно это открытие считается началом физики высоких энергий (Земля и Вселенная, 2006, № 3). Во-вторых, он обнаружил, что частицы космического излучения возникают генетически связанными группами, став у истоков наблюдений множественных процессов, одного из основных в физике высоких энергий.
Дальнейший прогресс в понимании сложных лавинных процессов с позиции квантовой электродинамики был связан с открытием позитрона и образования электронно-позитронных пар. Дмитрий Владимирович сыграл выдающуюся роль и в этих исследованиях. Он впервые зафиксировал рождение пар частиц, хотя и не дал сразу их интерпретацию. Созданная и разработанная им методика, полученные с ее помощью результаты (наблюдение рождения электрон-позитронных пар) сыграли существенную роль в открытии первой античастицы - позитрона и в экспериментальном подтверждении теории П. Дирака.
Д.В. Скобельцын провел большую серию теоретических и экспериментальных исследований по лавинным процессам в космических лучах. Особое внимание он уделил широким атмосферным ливням (ШАЛ), возникающим от первичных космических лучей
Ф. Жолио-Кюри и академики И.В. Курчатов, Д.В. Скобельцын, Л.А. Арцимович, А.И. Али-ханов. 1949 г.
огромных энергий (106-1011 ГэВ). Продолжение данных работ привело к выводу о том, что в основе процесса развития ливня в атмосфере лежит не электромагнитное, а ядерное взаимодействие. Это в корне изменило существовавшие тогда представления о процессах, происходящих при высокой энергии частиц в атмосфере, и вскоре привело к важным выводам о взаимодействиях ядерных частиц (адронов) сверхвысокой энергии. Сложившийся к тому времени коллектив ученых из ФИАН и МГУ начал под руководством Дмитрия Владимировича экспериментальное изучение ядерных процессов высоких энергий. Эксперименты велись по двум направлениям - на высотах гор и на уровне моря при самых высоких энергиях, а кроме того, в стратосфере и в космосе при сравнительно умеренной энергии частиц. В 1950 г. ученый изложил полученные результаты в докладе на годичном Общем собрании Академии наук СССР.
В 1950-х гг. Д.В. Скобельцын развернул научно-организационную и обще-
ственную деятельность. За годы его директорства ФИАН вырос почти в 15 раз, в нем возникли и успешно развивались многие научные направления, в частности квантовая электроника. Об успехах Института в этом новом разделе физики можно судить хотя бы по тому, что академики Н.Г. Басов и А.М. Прохоров стали Ленинскими и Нобелевскими лауреатами.
С созданием НИФИ-2 (с 1957 г. -НИИЯФ МГУ; Земля и Вселенная, 1986, № 1; 2006, № 3) кафедру "Атомное ядро и радиоактивность" преобразовали в кафедру "Строение вещества". На кафедре читали специальные курсы: "Ускорители" (профессор В.А. Петухов), "Прохождение частиц через вещество" (член-корреспондент АН СССр В.И. Векслер), "Взаимодействие излучения с веществом" (профессор С.Н. Вернов), "Теория ядра" (профессор М.А. Марков), "Ядерная спектроскопия" (профессор Л.В. Грошев), "Реакторы" (доцент Ф.Л. Шапиро), "Дозиметрия ионизирующих излучений" (доцент Б.М. Исаев). Будучи крупным ученым,
Д.В. Скобельцын отчетливо понимал, что дать студентам полноценное образование невозможно без привлечения к учебному процессу физиков, активно занимающихся научными исследованиями, что необходимо как можно раньше включать студентов в научно-исследовательскую работу.
Академики Д.В. Скобельцын и С.И. Вернов (Земля и Вселенная, 2001, № 1) привлекли к преподаванию на кафедре "Строение вещества" крупных ученых, работавших по проблемам физики атомного ядра. Так, на ядерном отделении физфака МГУ сложилась уникальная система подготовки физиков-ядерщиков, впервые была осуществлена интеграция академической науки и образования. Система привлечения крупных ученых к чтению лекций и организации научных исследований в МГУ оказалась более эффективной, чем направление студентов в различные исследовательские центры, так как образование строилось по глубоко продуманному учебному плану. Дмитрий Владимирович - признанный глава выращенной им целой плеяды учеников, многие из которых сами стали крупными учеными, ведущими специалистами по физике атомного ядра, элементарных частиц и космических лучей и имеют уже свои научные школы. Прошедшие 65 лет со времени создания НИИЯФ МГУ показали высокую эффективность такой системы подготовки студентов. На кафедрах ядерного отделения было подготовлено около 6 тыс. специалистов, составивших основу многих научных коллективов, работающих в различных областях ядерной физики.
Благодаря научной интуиции Д.В. Скобельцын очень четко определял возможность и необходимость развития в НИИЯФ МГУ новых ядерно-физических направлений. В начале 1950-х гг. стала актуальной задача измерения ряда ядерных констант методом электронного парамагнитного резонанса. Д.В. Скобельцын поддержал идею А.М. Прохорова об организации в Институте новой лаборатории радио-
Академики С.И. Вернов и Д.В. Скобельцын в Колонном зале Дома Союзов. 1962 г.
спектроскопии с ядерной тематикой, совпавшей по времени с рождением квантовой электроники. Развитие исследований по управляемому термоядерному синтезу, радиоспектроскопии и квантовой электронике потребовало подготовки на Физическом факультете МГУ специалистов по атомной физике. В 1954 г. по инициативе академика Л.А. Арцимовича, поддержанной Дмитрием Владимировичем, в составе отделения строения вещества создается кафедра атомной физики, которую возглавил Л.А. Арцимович. Создание новой кафедры в НИИЯФ МГУ потребовало организации и лаборатории. В конце 1950-х гг. Д.В. Скобельцын также инициировал развитие космофи-зических исследований. К чтению лекций по данной тематике для студентов он привлекал наиболее автор
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.